变送器的日常维护工作主要包括以下几个方面:
一、变送器的巡回检查:
1、仪表指示情况,仪表示值有无异常;
2、气动变送器气源压力是否正常;
3、电动变送器电源电压是否正常;
4、环境温度、湿度、清洁状况;仪表和工艺接口、导压管和阀门之间有无泄漏、腐蚀。
二、变送器的定期维护:
1、定期检查零点,定期进行校验;
2、定期进行排污、排凝、放空;
3、定期对易堵介质的导压管进行吹扫,定期灌隔离液。
三、设备大检查:
1、检查仪表使用质量,达到准确、灵敏,指示误差、静压误差符合要求,零位正确;
2、仪表零部件完整无缺,无严重锈垢、损坏,铭牌清晰无误,紧固件不得松动,接插件接触良好,端子接线牢固;仪表技术资料齐全、准确、符合管理要求。
差压变送器工作原理和结构,建立差压变送器故障数学模型,分析膜片故障对控制回路的影响,结合实际生产经验,总结3种不同故障情况下的处理方法。
通过理论与实际的结合,能更好地处理故障,减少差压变送器故障所带来的经济损失。
差压控制系统是化工生产中常用的自动化控制系统的重要组成部分,在智能化生产中将有更广泛的应用;
如果差压控制系统发生故障,会导致测量不准确、对生产工艺和质量造成重大的影响,差压控制系统的故障分析和处理显得尤为重要。
差压控制系统的故障根据发生的部分可分为调节阀故障、控制器故障、变送器故障等,其中常见的是变送器故障。
变送器影响整个控制系统的性能,如果发生故障,会极大的影响生产安全。目前电容式差压变送器由于其结构简单,精度高、易于维护而得到了广泛的应用。
电容式差压变送器通过将检测的液位、压力等数据转换为电流信号,测量的关键点是可动的膜片测量元件,膜片发生的故障较为常见。
1差压变送器原理
差压变送器可分为单腔式和双腔室差压测量,单压测量变送器的膜片受到压力后,膜片的形变导致膜片的电阻产生变化,电阻的变倾过放大单元和转换单元进行输出’输出的信号与压力值可以成相应的对应关系。
如果膜片发生故障引起变送器发生故障,整个反馈的回路就会出现信息传送错误,导致差压控制系统瘫痪。
2差压变送器故障模型
当差压变送器膜片发生故障时,电容受到影响,建立膜片与变送器输出之间的关系,得到膜片与电容之间的变化关系。
差压变送器膜片与极板之间的电容示意图如图2A所示。
差压变送器的电流与差压成正比,与膜片的弹性模量成反比,差压变送器通常会出现故障的情况是在变送器工作时间较长时,差压不变而电流随着弹性模量的增加而减小,或者膜片的弹性膜片增加,而膜片输出电流为0。
3膜片故障对控制回路的影响
当变送器工作时间较长,膜片的弹性模量会发生变化,弹性模量的增加,故障程度系数越小,膜片的故障情况越严重,故障程度系数越大利用Matlab平台建立了控制回路系统的仿真平台;
变送器在正常工作时,输出电流与跟踪信号是呈线性关系,输出过程呈稳定平衡状态;
如果故障程度系数发生变化,变送器输出会随着电流的增加而增加,而经过一定时间后,变送器的输出逐渐减小,最后变为0,而过程对象的值一直增加到最大值。
差压变送器膜片与极板间电容变化
4故障处理
4.1差压变送器显示压力值偏高故障
在生产过程中工艺操作人员发现集中控制系统中的压力显示值比现场显示偏高,仪表维护人员到现场检查;
发现差压变送器液晶显示值与压力表显示值一致,现场测试DCS的显示值,发现该显示值也为正常值,通过检测仪器检测发现变送器输送的电流值与实际输出的电流较低,判断故障发生点为电路板故障。
在更换电路板后,集中控制系统的显示值与现场的显示值一致。
4.2压力值偏低故障
集中控制系统操作人员发现压力变送器显示值偏低,到现场发现压力变送器显示与集中控制系统的显示值一致,故障点可能是现场仪表出现问题;
出现上面的情况的原因有引压管线里含有液体,或者是变送器的刻度零点发生偏移。
在现场对引压线进行排液,发现有少量液体排出,液体排出后,现场与集中控制系统显示基本一致。
4.3无压力值显示故障
集中控制系统操作人员发现某压力值无显示,仪表人员检查压力控制回路传输的信号值较低,测量回路出现故障,现场检査集中控制系统的接线端,发现端子排一个保险端子灯报警显示,更换保险后,压力显示正常。
对现场接线进行接地测量,发现负端接线存在接地现象,检査分支电缆线路,发现接线箱接口线路存在裂口,对线路进行更换处理,压力值能稳定显示。
5结语
对差压变送器的工作原理和结构进行了简述,建立了差压变送器故障数学模型,并对膜片故障对控制回路的影响进行分析,结合实际生产经验,总结介绍了3种不同故障情况下的处理方法,通过对理论与实际的结合,才能更好的对故障进行处理。
并在生产工作中要加强对差压变送器的运行倩况进行记录,根据故障发生的不同情况进行排查处理,建立差压变送器的维护工作机制;
规范操作人员的工作流程,合理的布置检修维护方案,加强生产现场的巡检,减少差压变送器故障所带来的经济损失。
传感器选用高精度、高稳定性芯片经精密温度补偿、放大处理,实现压力,差压,负压的测量。
技术指标:
量程:最小0~100Pa~0~100Kpa
电源:24VDC
输出:4~20mA(二线制)1~5V,0~5V,0-10V
防护:IP65
介质:不导电无腐蚀或弱腐蚀性弱潮湿性气体
调整:零点和量程外部可调
精度:1%~0.5%.F.S(视量程而定)天津差压变送器微差压变送器
风压传感器部件特性说明:
1.传感器:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常有敏感元件和转换元件组成。
①敏感元件是指传感器中能直接(或响应)被测量的部分。
②转换元件指传感器中能较敏感元件感受(或响应)的北侧量转换成是与传输和(或)测量的电信号部分。
③当输出为规定的标准信号时,则称为变送器。
2.测量范围:在允许误差限内被测量值的范围。
3.量程:测量范围上限值和下限值的代数差。
4.精确度:被测量的测量结果与真值间的一致程度。
5.从复性:在所有下述条件下,对同一被测的量进行多次连续测量所得结果之间的符合程度:
6.分辨力:传感器在规定测量范围圆可能检测出的被测量的最小变化量。
7.阈值:能使传感器输出端产生可测变化量的被测量的最小变化量。
8.零位:使输出的绝对值为最小的状态,例如平衡状态。
9.激励:为使传感器正常工作而施加的外部能量(电压或电流)。
10.最大激励:在市内条件下,能够施加到传感器上的激励电压或电流的最大值。
11.输入阻抗:在输出端短路时,传感器输入的端测得的阻抗。
12.输出:有传感器产生的与外加被测量成函数关系的电量。
13.输出阻抗:在输入端短路时,传感器输出端测得的阻抗。
14.零点输出:在市内条件下,所加被测量为零时传感器的输出。
15.滞后:在规定的范围内,当被测量值增加和减少时,输出中出现的最大差值。
16.迟后:输出信号变化相对于输入信号变化的时间延迟。
17.漂移:在一定的时间间隔内,传感器输出终于被测量无关的不需要的变化量。
18.零点漂移:在规定的时间间隔及室内条件下零点输出时的变化。
19.灵敏度:传感器输出量的增量与相应的输入量增量之比。
20.灵敏度漂移:由于灵敏度的变化而引起的校准曲线斜率的变化。
21.热灵敏度漂移:由于灵敏度的变化而引起的灵敏度漂移。
22.热零点漂移:由于周围温度变化而引起的零点漂移。
23.线性度:校准曲线与某一规定只限一致的程度。
24.菲线性度:校准曲线与某一规定直线偏离的程度。
25.长期稳定性:传感器在规定的时间内仍能保持不超过允许误差的能力。
26.固有凭率:在无阻力时,传感器的自由(不加外力)振荡凭率。
27.响应:输出时被测量变化的特性。
28.补偿温度范围:使传感器保持量程和规定极限内的零平衡所补偿的温度范围。
29.蠕变:当被测量机器多有环境条件保持恒定时,在规定时间内输出量的变化。
30.绝缘电阻:如无其他规定,指在室温条件下施加规定的直流电压时,从传感器规定绝缘部分之间测得的电阻值。
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